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O estudo fornece a introspecção nova em como as mudanças no methylation do ADN contribuem às doenças

Mais do que a metade de nosso genoma consiste em transposons, as seqüências do ADN que são reminiscentes de vírus antigos, extintos. Transposons é silenciado normalmente por um processo conhecido como o methylation do ADN, mas sua activação pode conduzir às doenças sérias. Pouco é sabido muito sobre transposons mas os pesquisadores em um projecto da colaboração internacional têm sucedido agora pela primeira vez em estudar o que acontece quando o methylation do ADN é perdido em pilhas humanas. Estes resultados fornecem a introspecção nova em como as mudanças no methylation do ADN contribuem às doenças.

Mesmo quando nosso ADN é intacto, a expressão e o comportamento de nossos genes podem mudar. Isto pode acontecer nas várias maneiras, incluindo com o methylation do ADN, um processo químico que corte genes e outras partes de nosso genoma, tais como transposons.

Transposons - genes de salto - às vezes é referido como a parte escura de nosso genoma e consiste nas seqüências transposable do ADN que podem causar a mudança genética, por exemplo se são integradas em um gene. Estes transposons são silenciados frequentemente durante a revelação fetal, especificamente pelo methylation do ADN.

“Às vezes, contudo, o methylation do ADN é interrompido e os estudos mostraram que este é significativo em determinados tumores do cancro e em algumas doenças neuropsiquiátricas. O methylation do ADN é usado como um alvo para a terapia em determinados tipos do cancro, tais como a leucemia, mas nós ainda faltamos o conhecimento sobre porque este é eficaz e porque trabalha somente com certeza tipos de cancro”, dizemos Johan Jakobsson, professor na universidade de Lund e líder do estudo, que igualmente incluiu pesquisadores do Max Planck Institute para a genética molecular e o Karolinska Institutet. Os resultados são publicados agora em comunicações da natureza.

De facto, nós conhecemos muito pouco sobre o papel dos transposons em nosso ADN. Uma teoria guardarada pelos pesquisadores em Lund é que o methylation do ADN silencia as partes do genoma que não são usadas, mas somente as tem agora sidas possíveis para estudar o que acontece quando este processo é removido das pilhas humanas.

Os pesquisadores usaram a técnica CRISPR/Cas9 para fechar com sucesso o methylation do ADN em células estaminais neurais humanas no laboratório.

Os resultados eram muito surpreendentes. Se você fecha o methylation do ADN em pilhas do rato, não sobrevivem. Mas quando o methylation do ADN foi fechado nas células estaminais humanas do nervo, sobreviveram e um grupo específico de transposons foi activado. Estes transposons afectaram por sua vez muitos genes que são importantes na revelação das pilhas de nervo.”

Johan Jakobsson, professor, universidade de Lund

Johan Jakobsson pensa que os resultados abrem o potencial para uma compreensão completamente nova de como uma perda de methylation do ADN afecta nosso genoma em várias doenças, mas igualmente sublinha que o estudo estêve conduzido em pilhas cultivadas em um laboratório. Agora os pesquisadores querem mover-se para a frente e ver o que acontece se fecharam o methylation nas células cancerosas que são afectadas pelo methylation do ADN, por exemplo no glioblastoma.

Source:
Journal reference:

Jönsson, M.E. et al. (2019) Activation of neuronal genes via LINE-1 elements upon global DNA demethylation in human neural progenitors. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-019-11150-8.